Энергозатратность биткоина: сколько потребляет одна транзакция?
Ксения Точилина, менеджер по маркетингу в ToTheMoon Lab, в рамках авторской колонки попыталась разобраться в вопросе, который уже долгое время волнует сторонников и противников первой криптовалюты — так сколько же на самом деле потребляет одна биткоин-транзакция?
Каждые 10 минут в блокчейне биткоина майнерами поставляются новые блоки транзакций. Непрерывный цикл добычи блоков мотивирует людей по всему миру добывать биткоин, устойчивость которого способна обеспечить им постоянный источник дохода. В связи с этой гонкой, рост потребления электроэнергии также продолжает увеличиваться. Согласно отчету Международного энергетического агентства, количество затрат энергии в рамках блокчейн-транзакций будет расти, и увеличение использования этого ресурса станет серьезной темой для обсуждения среди регуляторов. Многие эксперты в области блокчейна анализируют потребительскую способность сети биткоина, его энергозатратность и финансовую выгоду майнинга, а также задаются вопросом: какое количество электроэнергии потребляет одна биткоин-транзакция?
Чтобы найти наиболее точный ответ, нужно учитывать различные составляющие, в том числе выгоду от трат на обслуживание майнера, его производительность, состояние и рентабельность. Это связано с тем, что пропорционально количеству добытого биткоина увеличивается сложность процесса и необходимая мощность для вычислительного оборудования. Также это влияет на количество потребляемой электроэнергии: при использовании менее эффективного оборудования увеличиваются как затраты на ресурс, так и стоимость его содержания, а модернизированные устройства серьезно отличаются в цене, что приводит добытчиков к стремлению «отбить» затраты. Время, потраченное на создание новых блоков для цепочки, и сложность вычислений определяют таким образом хэшрейт, а энергозатратность биткоин-транзакций не имеет установленных критериев оценки. Все это становится поводом для дискуссий и исследований — наиболее известные точки зрения по этому вопросу приведены ниже в тексте.
Значение «сложности» Леонарда Уиза
В декабре прошлого года президент ассоциации Bitcoin в Гонконге Леонард Уиз опубликовал материал о потреблении энергии биткоин-майнингом, где указал на трудность учета данных по энергопотреблению, учитывая, что на государственном уровне майнинг не выносится отдельно при подсчете затрат на электроэнергию. Поэтому в своем вычислении он решил отталкиваться от значения «сложности» — той самой гонки мощностей за определение хэша. Чтобы получить новый элемент, необходимо произвести огромное количество математических действий, причем через 2016 блоков процесс усложняется, а вероятность определения действительного блока все больше зависит от мощности оборудования, вычисляемого энное количество хэшей в секунду.
Уиз взял за основу наиболее мощное на момент расчета оборудование для определения минимального значения затрат и получил цифру в 1100 мВт, или 9636 гВтч в течение всего года — так по его расчетам выглядел нижний порог потребления энергии на биткоин-транзакции. Согласно статистическим данным Bitcoin.com за 2017 год, среднее число транзакций в час составило 12,000. Соответственно, минимальное значение затрат электроэнергии на одну биткоин-транзакцию, по расчетам Леонарда Уиза, составило около 91.6 кВтч. Однако определить средний показатель на основе этих данных не представляется возможным.
Индекс потребления электроэнергии Digiconomist и вызванные по этому поводу дискуссии
Другой источник данных — это платформа Digiconomist, которая обеспечивает углубленный анализ данных, мнений и дискуссий по теме биткоина и других криптовалют. Согласно представленной на их официальном сайте информации, на настоящий момент сеть биткоина потребляет 71.12 тВтч электроэнергии в год. В анализе также сообщается, что это количество можно сравнить с государственным расходом электроэнергии в Чили, Чехии и Австрии, а в мировом масштабе оно составляет 0.32% от общего использования ресурса.
Однако опубликованный индекс вызвал некоторые разногласия. Так, ссылаясь на ряд ошибок в исследовании, предприниматель в сфере майнинга Марк Беванд в апреле прошлого года опубликовал технический анализ (с последующими дополнениями) с оправданием затрат на майнинг и собственным математическим вычислением. Он сопоставил хэшрейт биткоина с рыночной доступностью и энергоэффективностью майнеров ASIC и получил диаграмму, на основе которой смог просчитать нижний и верхний порог потребления электроэнергии. Беванд учел мощность наименее и наиболее эффективного оборудования для майнинга и математически обосновал свое предположение о потреблении электроэнергии в сети. По расчетам Беванда, в среднем биткоин-транзакции потребляют до 470–540 МВт, или 4.12–4.73 тВтч в год. Если применить к этому результату те же статистические данные Bitcoin.com, в среднем получится, что одна биткоин-транзакция потребляет около 100 кВтч. Однако полученную таким образом информацию также нельзя рассматривать как абсолютно верное значение.
Вскоре на технический анализ Марка Беванда отреагировали аналитики финансового конгломерата Morgan Stanley, в связи с чем предприниматель выпустил подробный отчет с комментариями, состоящий из 9 пунктов. Главными темами дискуссии стали прогноз роста затрат на электроэнергию, предположение о том, что 60% электроэнергии уходит на поддерживающие серверные процедуры, операции по вентилированию помещений и охлаждение оборудований, а также ряд других неточностей в математических вычислениях Morgan Stanley. В своих контраргументах Беванд ссылается на авторитетные источники, в частности, в комментарии про высокие затраты электроэнергии на нехэшированные операции, он приводит цитату генерального директора Bitfury Валерия Вавилова и результаты личной беседы с генеральным директором Gigawatt Mining, Дейвом Карлсоном.
Майнинг: вопрос мощности и релевантности
Сложность в оценке энергозатратности биткоина также заключается в том, что невозможно отследить количество используемых в работе майнеров — нет прямой корреляции между количеством узлов сети и количеством подключенного к узлам оборудования. При этом информация о вычислительной мощности и эффективности майнеров является общедоступной. Авторы научного журнала Joule опубликовали аналитическую статью о проблеме увеличения энергопотребления биткоина с данными о хэшрейте, эффективности и энергозатратах разных типов майнеров ASIC, где источником информации послужили открытые данные Bitmain, Bitfury и Canaan. Исходя из представленной таблицы авторы анализа определили нижний порог энергопотребления биткоина в 2.55 ГВт, но называть возможный предел или примерный диапазон разницы с максимальной отметкой не стали.
В той же статье рассматривается и другой подход к вычислению энергозатрат биткоин-транзакций, основанный на экономической выгоде. Он был выявлен кандидатом экономических и социальных наук Висконсинского Университета Адамом Хайесом в ходе эмпирического исследования стоимости биткоина из расчета затрат на его добычу. Основная идея заключается в рентабельности добычи биткоина майнерами и прибыльности этого процесса. Учитывая различные показатели (от производства оборудования до срока его службы), Хайес вывел, что самые серьезные затраты на содержание машины относятся к электропотреблению. С учетом предполагаемой доли этих издержек и средней цены за электроэнергию в США ученый выявил среднее число энергозатрат на биткоин-транзакции — 7.67 гВт. Именно этот метод вычисления лег в основу индекса потребления энергии, используемого платформой Digiconomist.
Поддерживая идею, изложенную Адамом Хайесом, авторы аналитической статьи Joule приводят собственное заключение об энергозатратах одной биткоин-транзакции: при количестве 200,000 транзакций в день и существующей пропускной способности сети средняя потребляемая электроэнергия на одну транзакцию, по их мнению, составляет от 300 до 900 кВтч. Эти расчеты во много раз превосходят данные, рассчитанные на основе исследований Леонарда Уиза и Марка Беванда. Такая разница может быть обусловлена поддержкой или критикой в адрес биткоина — устойчивость валюты и тенденции ее развития в большей степени влияют на показатели исследований и дуальность позиций по вопросу энергозатратности одной биткоин-транзакции.
По вопросам размещения материалов в рамках авторской колонки, пожалуйста, пишите на np@decenter.org.